氧化石墨烯基納濾膜水通量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的納濾膜,但是氧化石墨烯納濾膜對(duì)鹽離子的截留率還有待提高。Gao等26利用過濾法在氧化石墨烯片層中間混合加入多壁碳納米管(MWCNTs),復(fù)合膜的通量達(dá)到113 L/(m2.h.MPa),對(duì)于鹽離子截留率提高,對(duì)于Na2SO4截留率可達(dá)到83.5%。Sun等27提出了一種全新的、精確可控的基于GO的復(fù)合滲透膜的設(shè)計(jì)思路,通過將單層二氧化鈦(TO)納米片嵌入具有溫和紫外(UV)光照還原的氧化石墨烯(GO)層壓材料中,所制備的RGO/TO雜化膜表現(xiàn)出優(yōu)異的水脫鹽性能。在用氧化還原法將石墨剝離為石墨烯的工業(yè)化生產(chǎn)過程中,得到的石墨烯微片富含多種含氧官能團(tuán)。黑龍江新型氧化石墨
利用化學(xué)交聯(lián)和物理手段調(diào)控氧化石墨烯基膜片上的褶皺和片層間的距離是制備石墨烯基納濾膜的主要手段。由于氧化石墨烯片層間隙距離小,Jin等24利用真空過濾法在石墨烯片層間加入單壁碳納米管(SWCNT),氧化石墨烯片層間的距離明顯增加,水通量可達(dá)到6600-7200L/(m2.h.MPa),大約是傳統(tǒng)納濾膜水通量的100倍,對(duì)于染料的截留率達(dá)到97.4%-98.7%。Joshi等25研究了真空抽濾GO分散液制備微米級(jí)厚度層狀GO薄膜的滲透作用。通過一系列實(shí)驗(yàn)表明,GO膜在干燥狀態(tài)下是真空壓實(shí)的,但作為分子篩浸入水中后,能夠阻擋所有水合半徑大于0.45 nm的離子,半徑小于0.45 nm的離子滲透速率比自由擴(kuò)散高出數(shù)千倍,且這種行為是由納米毛細(xì)管網(wǎng)絡(luò)引起的。異??焖贊B透歸因于毛細(xì)管樣高壓作用于石墨烯毛細(xì)管內(nèi)部的離子。GO薄膜的這一特性在膜分離領(lǐng)域具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。合成氧化石墨涂料氧化石墨的親水性好,易于分散到水泥基復(fù)合材料中。
氧化石墨烯(GO)與石墨烯的另一個(gè)區(qū)別是在吸收紫外/可見光后會(huì)發(fā)出熒光。通??梢栽诳梢姽獠ǘ斡^測(cè)到兩個(gè)峰值,一個(gè)在藍(lán)光段(400-500nm),另一個(gè)在紅光段(600-700nm)。關(guān)于氧化石墨烯發(fā)射熒光的機(jī)理,學(xué)界仍有爭論。此外,氧化石墨烯的熒光發(fā)射會(huì)隨著還原的進(jìn)行逐漸變化,在輕度化學(xué)還原過程中觀察到GO光致發(fā)光光譜發(fā)生紅移, 這一發(fā)現(xiàn)與其他人觀察到的發(fā)生藍(lán)移的現(xiàn)象相矛盾。這從另一個(gè)方面說明了氧化石墨烯結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和性質(zhì)的多樣性。
隨著材料領(lǐng)域的擴(kuò)張,人們對(duì)于材料的功能性需求更為嚴(yán)苛,迫切需要在交通運(yùn)輸、建筑材料、能量存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)化等領(lǐng)域應(yīng)用性質(zhì)更加優(yōu)良的材料出現(xiàn),石墨烯以優(yōu)異的聲、光、熱、電、力等性質(zhì)成為各新型材料領(lǐng)域追求的目標(biāo),作為前驅(qū)體的GO以其靈活的物理化學(xué)性質(zhì)、可規(guī)?;苽涞奶攸c(diǎn)更成為應(yīng)用基礎(chǔ)研究的熱電。雖然GO具有諸多特性,但是由于范德華作用以及π-π作用等強(qiáng)相互作用力,使GO之間很容易在不同體系中發(fā)生團(tuán)聚,其在納米尺度上表現(xiàn)的優(yōu)異性能隨著GO片層的聚集***的降低直至消失,極大地阻礙了GO的進(jìn)一步應(yīng)用。石墨烯微片的缺陷有時(shí)使其無法滿足某些復(fù)合材料在抗靜電或?qū)щ姟⒏魺峄驅(qū)岬确矫娴奶厥庖蟆?/p>
光電器件是在微電子技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種實(shí)現(xiàn)光與電之間相互轉(zhuǎn)換的器件,其**是各種光電材料,即能夠?qū)崿F(xiàn)光電信息的接收、傳輸、轉(zhuǎn)換、監(jiān)測(cè)、存儲(chǔ)、調(diào)制、處理和顯示等功能的材料。光電傳感器件指的是能夠?qū)δ撤N特征量進(jìn)行感知或探測(cè)的光電器件,狹義上*指可將特征光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行探測(cè)的器件,廣義而言,任何可將被測(cè)對(duì)象的特征轉(zhuǎn)換為相應(yīng)光信號(hào)的變化、并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、探測(cè)的器件都可稱之為光電傳感器。GO的生物毒性除了有濃度依賴性,還會(huì)因GO原料的不同而呈現(xiàn)出毒性數(shù)據(jù)的多樣性。合成氧化石墨涂料
氧化石墨仍然保留石墨母體的片狀結(jié)構(gòu),但是兩層間的間距(約0.7nm)大約是石墨中層間距的兩倍。黑龍江新型氧化石墨
氧化石墨烯(GO)在很寬的光譜范圍內(nèi)具有光致發(fā)光性質(zhì),同時(shí)也是高效的熒光淬滅劑。氧化石墨烯(GO)具有特殊的光學(xué)性質(zhì)和多樣化的可修飾性,為石墨烯在光學(xué)、光電子學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了一個(gè)功能可調(diào)控的強(qiáng)大平臺(tái)[6],其在光電領(lǐng)域的應(yīng)用日趨***。氧化石墨烯(GO)和還原氧化石墨烯(RGO)應(yīng)用于光電傳感,主要是作為電子給體或者電子受體材料。作為電子給體材料時(shí),利用的是其在光的吸收、轉(zhuǎn)換、發(fā)射等光學(xué)方面的特殊性質(zhì),作為電子受體材料時(shí),利用的是其優(yōu)異的載流子遷移率等電學(xué)性質(zhì)。本書前面的內(nèi)容中對(duì)氧化石墨烯(GO)、還原氧化石墨烯(RGO)的電學(xué)性質(zhì)已經(jīng)有了比較詳細(xì)的論述,本章在介紹其在光電領(lǐng)域的應(yīng)用之前,首先對(duì)相關(guān)的光學(xué)性質(zhì)部分進(jìn)行介紹。黑龍江新型氧化石墨
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